质量流量控制器技术说明书.docx
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质量流量控制器技术说明书
质量流量控制器和质量流量计
使用说明书
1、特点及应用领域
质量流量控制器（MassFlowController缩写为MFC）用于对气体的质量流量进行精密测量和控制。
质量流量计（MassFlowMeter缩写为MFM），用于对气体的质量流量进行精密测量。
S49系列质量流量控制器和质量流量计特点：
*采用主体不锈钢（316L）结构，与气体接触部分采用铁素体高耐腐蚀软磁不锈钢、VITON、聚四氟乙烯等
*适用于各种腐蚀性气体
*气体流量不因温度、压力的变化而失准
*高精度*重复性好
*响应速度快、软启动、稳定可靠
*低压降
*工作压力范围宽（可以在高压或真空条件下工作）。
*操作使用方便，可任意位置安装
*便于与计算机连接实现自动控制。
S49系列质量流量控制器和质量流量计主要应用领域：
*半导体制造行业的气体流量控制
*分析仪器设备的气体计量与控制
*各种形式的真空镀膜设备
*环境检测与分析设备
*化工、石化、食品行业气体流量监测和控制
*特种材料表面处理装置与燃烧控制
*混气配气系统和泄漏探测系统等
2．S49系列质量流量控制器和质量流量计型号
本产品采用中华人民共和国电子行业标准SJ/T10583-94以及SJ37所规定的通用技术条件及命名方法。
其中：
S49-33/MT型为高精度质量流量控制器
S49-33A/MT型高精度质量流量计。
S49-33M/MT型为普通型质量流量控制器
S49-33BM/MT型普通型质量流量计。
质量流量计主要精确测量气体流量，质量流量控制器不但具有质量流量计的功能还具备自动控制气体流量的功能。
执行Q/XCHBY001-2003企业标准
3．主要技术指标
质量流量计和质量流量控制器出厂通常用氮气（N2）标定。
质量流量的单位规定为:
SCCM（标准毫升/分）;
SLM（标准升/分）
标准状态规定为:
温度---273.15K（0℃）;
气压—101325Pa（760mmHg）
F.S（FullScale）:
表示满量程值
表1S49-33/MT型﹑S49-33M/MT型质量流量控制器技术指标
编号
项目
S49-33/MT
S49-33M/MT
1
流量规格
（0~5,10,20,30,50,100,200,300,500）SCCM
（0~1,2,3,5,10,15,20,30）SLM
2
调节阀类型
电磁调节阀
3
调节阀静止位置
常闭
4
准确度
±1%F.S（5sccm~10slm）
±2%F.S
5
线性
±（0.5~1.5）%F.S
6
重复精度
±0.2%F.S
7
响应时间
（1~10）sec
8
工作压差范围
（0.05~0.4）Mpa10~30L（0.1~0.4）Mpa
9
耐压
3Mpa﹑10Mpa
10
工作环境温度
5℃~45℃
11
材料
不锈钢316L
12
标准密封材料
Viton﹑EPDM,或其他
13
漏率
﹤2×10-9mbar.1/sHe
14
接头
Ф6mm,1/4″Swagelok,1/4″VCR,或其他
15
输入输出信号
0V~+5.00V
（输入阻抗大于100K,输出电流不大于3mA）
16
电源
+15V50mA
-15V200mA
17
外形尺寸mm
134×134×38
18
重量kg
1.2
表2.S49-33A/MT﹑S49-33BM/MT型质量流量计技术指标
编号
项目
S49-33A/MT
S49-33BM/MT
1
流量规格
（0~5,10,20,30,50,100,200,300,500）SCCM
（0~1,2,3,5,10,15,20,30）SLM
2
准确度
±1%F.S
±2%F.S
3
线性
±（0.5~1.5）%F.S
4
重复精度
±0.2%F.S
5
响应时间
1~4sec
6
气压降
<0.01MPa
7
耐压
3MPa﹑10MPa
8
工作环境温度
5℃~45℃
11
材料
不锈钢316L
12
标准密封材料
Viton﹑EPDM,或其他
13
漏率
﹤2×10-9mbar.1/sHe
14
接头
Ф6mm,1/4″Swagelok,1/4″VCR,或其他
电源
+15V50mA-15V50mA
11
外形尺寸mm
134×134×38
134×134×38
12
重量kg
1
1
注意：
S49系列质量流量控制器，质量流量计分不同的流量范围，供用户选择，也可根据用户提出流量定制。
4.工作原理
图一热式质量流量计的工作原理图
质量流量计由流量传感器,分流器通道和流量放大电路等部件组成；在质量流量计的基础上，再加上调节阀门和PID控制电路就构成了质量流量控制器。
流量控制器利用流动流体传递热量改变测量毛细管壁温度分布的热传导分布效应而制成，即热分布式流量计（ThermalProfileFlowmeter）。
采用毛细管传热温差量热法原理测量气体的质量流量，可以不受温度和压力的影响。
将传感器测得的流量信号进行放大，然后与设定的电压进行比较，用所得的差值信号去驱动控制调节阀门，闭环控制流过通道的流量使之与设定的流量相等。
分流器在主通道和毛细管间产生层流，控制器输出的流量检测电压与流过通道的质量流量成正比, 满量程（F.S）流量检测输出电压为+5V。
质量流量控制器的流量控制范围是（5～100）%F.S（量程比为50:
1）,流量分辨率是0.1%F.S。
控制操作一般在MT-50系列流量显示仪上进行。
当设定与“内”设相连时，由流量显示仪上的设定电位器控制流量。
当与“外”设相连时，由用户提供的外部0~+5V电压控制流量。
在流量显示仪的显示面板上设置有三位阀门控制开关，当置于“阀控”时，则按设定电位器的数值自动控制流量，当置“关闭”位时，阀门关闭；当置“清洗”位时，阀门开到最大，以便气路清洗，或作为流量计使用。
在做流量计使用时，流量检测电压的输出值最大可能达到+10V以上，不过要注意，当流量超过满量程（+5V）后，流量检测电压与通过的实际流量不成线性对应关系。
清洗时，流量显示不准确，还可能出现流量增大显示反而减小的异常现象，但不会对流量计本身造成损伤。
（参考流量显示仪的使用说明书）
5.安装和接线
5.1S49系列质量流量控制器外形及安装尺寸如图二所示
图二S49系列质量流量控制器外形及安装尺寸
5.2入口和出口气路接头形式
可以根据用户的不同需求，选用两种类型：
1.双卡套（Swagelok）；
a.Φ6mm；b.Φ3；c.Φ1/4″；d.或其他
2.VCR
a.Φ1/4″；b.Φ3/8″
连接方法如图三，图四所示
图三双卡套接头的连接方法
注意：
按上图所示安装接管时，在装上前卡套、后卡套、螺母后，先用手将螺母与接头拧紧，再用板手拧紧，以保证不漏气。
注意应使用双扳手操作，用一只扳手卡住接头不动，用另一只扳手旋转螺母。
特别是在拆卸时必须使用双扳手操作，否则会引起接头松动，影响密封。
图四VCR接头的连接方法
5.3质量流量控制器连接电缆接口
S49系列质量流量控制器的电缆接线插头，主要采用DB-15-pin针型接口和DB-15-hole孔型接口两种。
其接线方法见图所示。
设定（0~+5.00V）
空脚
-15V
+15V
0电平
外调零
清洗
流量检测（0~+5V）
-15V
+15V
+15V
-15V
空脚
关闭
电源地（GND）
阀控
空脚
大地（Earth）
空脚
空脚
OV（EO）
8
15
7
14
6
13
5
12
4
11
3
10
2
9
1
图五DB-15-pin针型接口配线图
1
9
2
10
3
11
4
12
5
13
6
14
7
15
8
图六DB-15-hole孔型接口配线图
注意：
S49系列质量流量计接线与上述接线只是少了“阀控”和“设定”两根线
其它完全相同。
5.4与计算机的连接方法
a.通过流量显示仪与计算机（或其它外部信号）的连接方法,见图7。
若要检测流量输出信号（0V～+5V）时,将线引至显示仪外控信号插座的“流量检测”和“0电平”线上即可，也可直接与计算机的模数（A/D）转换器连接，+5.00V输出电压对应MFC满量程额定流量值。
流量检测输出电流≤3mA。
b.流量计直接与计算机连接的接线方法，见图8。
图八直接与计算机连接的接线方法
质量流量
控制器
或
质量流量计
流量检测
设定
零电平
阀控
A/D转换输入
信号地
D/A转换输出
信号地
+15V
关闭
-15V
清洗
计算机
或PLC
（注意:
质量流量计无阀控线和设定线）
阀控
+15V
-15V
0V
0V（E0）
+15V
-15V
电源
COM
0~+5.00V
0~+5V
MFC/MFM直接与计算机连接，需要用户自己提供±15V电源（如用于复杂电气环境，要求电源抗干扰能力要强）；
具体连接方法：
*将“设定流量”线与D/A端子相连
* 将“流量输出”线与A/D端子相连
*将“信号零线”与A/D，D/A卡中的信号地相连
*地（GND），0V（E0）分别引线，与±15V电源的地相连
*±15V线分别连接到电源的+15V，-15V端子上
*阀开关接到控制阀门开继电器的一端，控制阀门开的继电器另一端接到电源的+15V上；
*阀开关接到控制阀门关继电器的一端，控制阀门关的继电器另一端接到电源的-15V上
注意：
如采用特殊接线，两个继电器同时动作时，可能导致电源短路，损坏设备，因此，要注意不能两个继电器同时动作。
5.5零点的调节
用户在使用的过程当中，有可能发生零点偏移，可进行零点偏移的调节。
零点的调节可以两种方式进行调节。
**。
当与我公司生产的显示仪配套使用时，可通过显示仪面板上的调零电位器调零,叫做外调零。
但要注意外调零的调节范围比较小。
内调零
线性
增益
调零
**一种可以从流量控制器上的调零孔进行调节，叫做内调零。
调零孔、调零电位器的位置如图九所示
图九调零电位器位置示意图
注意：
**调零时流量控制器中不得通气。
**调零必须在开机预热15分钟以后进行，以待流量计零点的稳定，方可进行。
**除调零电位器外，不得轻易调整其它电位器。
**若遇到较大的零点偏移，必需用内调零，才能解决。
6.使用方法和操作步骤
S49-33/MT质量流量控制器的使用方法和操作步骤（结合MT-50系列流量显示仪）
6.1开机前的准备工作
6.1.1用我公司提供的电缆线将质量流量控制器（计）和流量显示仪连接。
6.1.2选择设定信号的来源，信号的来源可选择内部和外部，选择设定信号来源的接口设在流量显示仪的后面板上，如果将设定端子与内设相
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